Специфика действия кофейной кислоты на фотосинтетическую активность и ростовые реакции Solanum tuberosum
Специфика действия кофейной кислоты на фотосинтетическую активность и ростовые реакции Solanum tuberosum
,
(ФГБОУ ВПО «Орловский государственный университет», Россия, г. Орел,
e-mail: *****@***ru)
Среди многочисленных представителей фенольных соединений наименее изучена физиолого-биохимическая роль фенилпропаноидов. Прежде всего это касается гидроксикоричных кислот. Следует отметить, что в последнее время на их основе создан отечественный препарат «Циркон» (ННПП «НЭСТ М»). Однако, для выявления физиологического механизма действия гидроксикоричных кислот наибольший интерес представляет изучение влияния не смеси этих веществ, а их отдельных представителей. Следует заметить, что наибольшее внимание исследователи уделяют определению содержания гидроксикоричных кислот в растительном сырье для фармацевтических и пищевых целей, а также их антиоксидантной функции. Не найдено сведений об участии гидроксикоричных кислот в регуляции фотосинтетической активности и гормонального статуса растения. Целью данной работы было выявление особенностей действия кофейной кислоты на фотосинтетическую активность и ростовые реакции растений картофеля. Объектом исследования служили растения картофеля (Solanum tuberosum L.) сорта Жуковский ранний. Растения выращивали в почвенной культуре. Обработку растений проводили путем опрыскивания 0.1мМ раствором кофейной кислоты («Sigma», США) через 15 суток после появления всходов. Контрольные растения опрыскивали водой. Чистую продуктивность фотосинтеза определяли по методу ; фотохимическую активность изолированных хлоропластов − по скорости фотовосстановления феррицианида калия; содержание гиберреллинов − методом биотестирования. Кофейная кислота увеличивала на 22% чистую продуктивность фотосинтеза – интегрирующего показателя фотосинтезирующей деятельности. Одновременно активизировались реакции световой фазы фотосинтеза. А именно, кофейная кислота в 1.4 раза повысила фотохимическую активность хлоропластов, характеризующую скорость потока электронов, сопряженного с нециклическим фотофосфорилированием. Это происходило на фоне неизменного содержания суммы хлорофиллов (a+b). Стимулирование кофейной кислотой этого процесса может быть связано с возрастанием уровня каротиноидов в светособирающем комплексе второй фотосистемы. Известно, что каротиноиды обладают антиоксидантными свойствами и, тем самым, защищают хлорофилл от окисления активными формами кислорода. Вместе с тем, как показали наши предыдущие исследования, кофейная кислота увеличивала содержание ауксинов, принимающих участие в ускорении переноса электронов к НАДФ. Влияние кофейной кислоты на ростовые показатели было неоднозначным. Не выявлено эффекта в действии кофейной кислоты на рост наземных побегов картофеля в высоту и закладку узлов – одного из этапов морфогенеза побега. Возможно, это связано с тем, что кофейная кислота не изменила уровень гибберелловой кислоты в листьях. Как известно, изученные ростовые показатели во многом зависят от содержания гиббереллинов. Обогащение растений кофейной кислотой стимулировало накопление массы наземных органов (на 28%) и клубней (на 30%), что по-видимому, связано как с интенсификацией световых реакций фотосинтеза, так и накоплением сухого вещества.
Работа частично поддержана госзаданием Министерства образования и науки РФ, проект № 1373.
